Tout réseau de communications, qu’il soit local et opéré par une entreprise nationale ou qu’il soit global et nommé l’Internet, devra faire face au XXIe siècle aux défis suivants : la croissance exponentielle du volume d’informations à transmettre et à stocker  ; le besoin de rendre intelligent le réseau, pour qu’il s’auto-organise tant sa complexité et le délai requis à toute prise de décision rendent l’intervention humaine de plus en plus inadaptée  ; le besoin de protéger les données personnelles transmises ou stockées contre les attaques de tout genre  ; le besoin d’intégrer des algorithmes plus complexes, permettant de simuler le comportement (quantique) d’un système. Les réponses à ces défis sont apportées par les applications de la seconde révolution quantique qui se prépare à partir des propriétés quantiques comme la cohérence ou l’intrication  : des ordinateurs dont les capacités de calculs sont inatteignables par des ordinateurs classiques  ; une croissance des capacités de stockage  ; la cryptographie quantique.
L’internet classique est un réseau décentralisé bâti sur des noeuds répartis à travers le globe et reliés par des fibres optiques. L’Internet quantique ne viendra pas le remplacer mais il viendra s’intriquer en son sein  : au lieu des bits usuels (0 ou 1), il fera circuler les qbits quantique porteur d’une infinité d’information.
Après avoir introduit les notions de bases de physique et d’informatique quantique nécessaires, ce livre développe le fonctionnement du futur réseau de nœuds quantiques et les problématiques théoriques et industrielles auxquelles les opérateurs de l’Internet quantique auront à faire face.